Чтобы рассчитать массу меди, необходимую для получения 16 г оксида меди(II) (CuO), сначала нужно понять соотношение элементов в этом соединении.
Оксид меди(II) состоит из меди и кислорода, с химической формулой CuO. Для расчета воспользуемся молярными массами:
- Молярная масса меди (Cu) составляет примерно 63,5 г/моль.
- Молярная масса кислорода (O) составляет примерно 16 г/моль.
Таким образом, молярная масса оксида меди(II) (CuO) будет:
\[ \text{M(CuO)} = \text{M(Cu)} + \text{M(O)} = 63,5 \, \text{г/моль} + 16 \, \text{г/моль} = 79,5 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем найти, сколько молей оксида меди(II) соответствует 16 г:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{16 \, \text{г}}{79,5 \, \text{г/моль}} \approx 0,201 \, \text{моль} \]
По реакционной схеме:
\[ \text{Cu} + \frac{1}{2} \text{O}_2 \rightarrow \text{CuO} \]
Из уравнения видно, что 1 моль меди реагирует с 0,5 моль кислорода для получения 1 моля оксида меди. Таким образом, для получения 0,201 моль CuO, потребуется 0,201 моль меди.
Теперь найдем массу меди:
\[ m_{\text{Cu}} = n \cdot M_{\text{Cu}} = 0,201 \, \text{моль} \cdot 63,5 \, \text{г/моль} \approx 12,75 \, \text{г} \]
Теперь рассчитаем массу кислорода, необходимую для этой же реакции. Используем наше количество моль:
\[ n_{\text{O}} = 0,5 \cdot n_{\text{CuO}} = 0,5 \cdot 0,201 \approx 0,1005 \, \text{моль} \]
Теперь найдем массу кислорода:
\[ m_{\text{O}} = n_{\text{O}} \cdot M_{\text{O}} = 0,1005 \, \text{моль} \cdot 32 \, \text{г/моль} \approx 3,22 \, \text{г} \]
В итоге:
- Масса меди, необходимая для получения 16 г оксида меди(II), составляет примерно 12,75 г.
- Масса кислорода, необходимая для реакции, составляет примерно 3,22 г.